Laserový svařovací stroj a laserový svařovací systém: Efektivní technologie spojování a řešení laserového svařování pro průmysl (svařování TIG)

Laserová technologie udělala v posledních několika desetiletích úžasný pokrok a umožnila širokou škálu aplikací v různých průmyslových odvětvích. Zejména laserové svařování se etablovalo jako jedna z nejúčinnějších a nejpřesnějších metod v technologii spojování. Laserové svařovací stroje a laserové svařovací systémy hrají klíčovou roli při výrobě produktů v průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl, letecký průmysl, elektronika, lékařská technika a mnoho dalších.

Funkčnost a technologie

Laserové svařovací stroje využívají ke spojování kovů, plastů nebo jiných materiálů vysokoenergetické laserové paprsky. Proces je založen na přesné koncentraci laserového světla, které je zaměřeno na svařované díly. To vytváří extrémně vysokou hustotu energie, která taví a spojuje materiál.

Moderní laserové svařovací systémy nabízejí různé typy laserů, včetně vláknových laserů, CO₂ laserů a diodových laserů. Každý typ má specifické výhody a nevýhody, které je třeba vzít v úvahu v závislosti na případu použití. Například vláknové lasery jsou známé svou vysokou kvalitou paprsku a energetickou účinností, zatímco CO₂ lasery nabízejí větší hloubku průniku.

Výhody laserového svařování

1. Preciznost a kvalita

Laserové svařovací stroje umožňují extrémně přesné svary s minimálním zkreslením nebo deformací obrobku. To vede k vysoce kvalitním svařovaným spojům.

2. Rychlost a efektivita

Svařovací proces je často rychlejší ve srovnání s tradičními metodami. Automatizované laserové systémy mohou urychlit výrobní proces a zvýšit efektivitu.

3. Všestrannost

Laserové svařování může spojovat různé materiály dohromady, včetně různých kovů, plastů a dokonce i směsných směsí.

4. Minimální spotřeba materiálu

Protože je laserový paprsek tak zaostřený, roztaví se pouze omezené množství materiálu, což snižuje spotřebu materiálu.

5. Žádné přísady

Na rozdíl od některých tradičních svařovacích procesů laserové svařování obvykle nevyžaduje další plniva, čímž se minimalizují náklady a následné zpracování.

Aplikace v průmyslu

1. Automobilový průmysl

V automobilovém průmyslu se laserové svařovací stroje používají k výrobě dílů karoserie, rámů sedadel, výfukových systémů a dalších. Vysoce přesné svařované spoje přispívají k bezpečnosti a dlouhé životnosti vozidel.

2. Letectví

V leteckém průmyslu je hmotnost komponentů rozhodující. Laserové svařovací stroje poskytují lehké, ale pevné spojení konstrukčních prvků letadel a kosmických lodí.

3. Elektronický průmysl

Miniaturizace elektronických součástek vyžaduje přesné a spolehlivé spojovací techniky. Laserové svařovací systémy umožňují vytváření drobných spojení v elektronických součástkách.

4. Lékařská technika

V lékařské technice se laserové svařovací stroje používají k výrobě implantátů, lékařských nástrojů a přístrojů, kde je hygiena a přesnost nanejvýš důležitá.

Novinky a aktuální vývoj

1. Aditivní výroba (3D tisk) a laserové svařování

Integrace technologií laserového svařování do procesu 3D tisku otevřela nové možnosti. To umožňuje výrobu složitých součástí s vysoce pevnými svařovanými spoji.

2. Kolaborativní robotika

Automatizace a robotika: Pokroky v robotice vedly ke kolaborativním laserovým svařovacím systémům, kde mohou roboti a lidští pracovníci bezpečně spolupracovat. Tato flexibilita umožňuje efektivnější výrobu a využití v malých a středních firmách.

3. Vláknový laser s vyšším výkonem

Vývoj vláknových laserů s vyšším výkonem dále zvýšil rychlost svařování a umožnil zpracování silnějších materiálů.

4. Inline kontrola kvality

Moderní laserové svařovací systémy jsou často vybaveny inline kontrolami kvality, které dokážou sledovat svary v reálném čase a detekovat možné vady, čímž zvyšují kvalitu výroby.

5. Inovativní materiály

Pokroky v materiálové vědě a technologii umožnily vývoj nových materiálů, které jsou speciálně optimalizovány pro specifické spojovací procesy. Tyto materiály nabízejí zvýšenou pevnost, pružnost a odolnost vůči vlivům prostředí.

6. Lehká konstrukce a hybridní konstrukce

Lehké konstrukce jsou v mnoha průmyslových odvětvích důležité pro snížení hmotnosti výrobků a zlepšení energetické účinnosti. Hybridní procesy, ve kterých se kombinují různé techniky spojování, nabízejí širokou škálu možností pro inovativní koncepty lehkých konstrukcí.

výhled

Laserové svařovací stroje a laserové svařovací systémy způsobily revoluci v technologii spojování a nabízejí širokou škálu výhod, pokud jde o přesnost, rychlost, všestrannost a kvalitu. S pokračujícím výzkumem a inovacemi se očekává, že se tyto technologie budou vyvíjet, aby dobyly ještě více průmyslových odvětví a zlepšily průmyslovou výrobu.

Technologie spojování hraje v moderním zpracovatelském průmyslu zásadní roli a svařování a řezání jsou dva z nejdůležitějších procesů v této oblasti. Přesnost a kvalita těchto technik jsou klíčové pro výrobu vysoce kvalitních produktů v různých průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl, letectví, stavba lodí, strojírenství a mnoho dalších. V tomto textu se blíže podíváme na technologie svařování a řezání a prozkoumáme jejich význam a aktuální vývoj.

Svařování: vytváření spojů, které vydrží

Význam svařování

Svařování je proces, při kterém jsou dva nebo více obrobků trvale spojeny svarem. Je to jedna z nejstarších spojovacích technik a v průběhu času se výrazně vyvíjela. Svařování se používá v různých průmyslových odvětvích k výrobě složitých konstrukcí a součástí, které musí odolat vysokému zatížení.

Svařovací procesy a jejich vlastnosti

• Obloukové svařování: Obloukové svařování je jedním z nejčastěji používaných svařovacích procesů. Zde se mezi elektrodou a obrobkem vytvoří oblouk, který roztaví materiál a vytvoří vazbu. Existují různé podkategorie, jako je svařování kovů aktivním plynem (MAG) a svařování wolframem v inertním plynu (TIG).
• Laserové svařování: Laserové svařování je známé pro svou výjimečnou přesnost a kvalitu. Ke spojení materiálů používá vysokoenergetické laserové paprsky. Nízko tepelně ovlivněná zóna minimalizuje deformaci a umožňuje použití na citlivých obrobcích.
• Svařování elektronovým paprskem: Svařování elektronovým paprskem zahrnuje ozařování soustředěného paprsku elektronů na obrobek, tavení a svařování materiálu. Tento proces se používá pro materiály s vysokou hustotou a ve vakuu.

Řezání: přesné tvarování pro efektivní výrobu

Význam řezání

Řezání je základním krokem ve výrobě pro tvarování surovin do požadovaného tvaru a velikosti. Přesné řezy jsou rozhodující pro výrobu dílů a součástí s úzkými tolerancemi.

Technologie řezání a jejich vlastnosti

• Řezání laserovým paprskem: Řezání laserovým paprskem je známé svou vysokou přesností a rychlostí. Na materiál je nasměrován vysokoenergetický laserový paprsek, který způsobí jeho roztavení nebo odpaření. To umožňuje řezání tenkých a silných materiálů s velkou přesností.
• Plazmové řezání: Plazmové řezání se používá hlavně pro řezání kovů. Plazmový paprsek generovaný ionizovaným plynem taví materiál a umožňuje řezání silnějších plechů.
• Řezání vodou: Řezání vodou využívá k řezání materiálů jemný paprsek vody s abrazivními částicemi. Tato metoda je ideální pro měkké materiály nebo ty, které by mohly být poškozeny vysokou teplotou.

Novinky a aktuální vývoj

Průmysl 4.0 a automatizace

Technologie spojování těžila z pokroku v automatizaci a Průmyslu 4.0. Robotické svařovací a řezací systémy se stále častěji používají ke zvýšení produktivity a zefektivnění výrobních procesů.

Umělá inteligence a strojové učení

Integrace umělé inteligence do systémů svařování a řezání umožňuje lepší kontrolu procesu a detekci chyb. Technologie dokáže automaticky upravit parametry pro dosažení optimálních výsledků a minimalizaci odpadu.

Materiálové inovace

Pokrok ve vědě o materiálech a technologiích přinesl nové materiály speciálně optimalizované pro svařování a řezání. Tyto materiály poskytují zlepšenou pevnost, odolnost proti korozi a další vlastnosti důležité pro specifické aplikace.

Hybridní systémy

Kombinace různých technologií spojování a řezání umožňuje využít výhod více procesů a splnit specifické požadavky. Hybridní svařovací a řezací systémy se stále více používají v průmyslu.

Dva pilíře technologie spojování

Svařování a řezání jsou dva základní pilíře technologie spojování a hrají klíčovou roli v moderním zpracovatelském průmyslu. Preciznost a kvalita těchto procesů jsou zásadní pro výrobu vysoce kvalitních produktů. Očekává se, že díky neustálému výzkumu a inovacím se technologie svařování a řezání budou dále zlepšovat, aby vyhověly rostoucím požadavkům průmyslu a otevíraly nové příležitosti ve výrobě.

Technologie spojování je důležitou oblastí ve výrobě a zabývá se spojováním obrobků za účelem výroby hotových výrobků. K trvalému nebo dočasnému spojení obrobků se používají různé metody v závislosti na požadavcích příslušné aplikace. Kvalita a spolehlivost technologie spojování je rozhodující pro výkon a funkčnost konečného produktu. V tomto textu se podíváme na základy technologie spojování a uvedeme několik příkladů různých procesů spojování.

Druhy spojovací techniky

Existuje celá řada spojovacích procesů, které lze zvolit v závislosti na materiálech, aplikacích a specifických požadavcích. Zde jsou některé z nejběžnějších typů spojovacích technik:

• Svařování: Svařování je jedním z nejstarších a nejčastěji používaných spojovacích procesů. Zahrnuje různé techniky, jako je obloukové svařování, laserové svařování, svařování elektronovým paprskem a další. Svařování zahrnuje trvalé spojení obrobků dohromady svarem, tavení materiálu ve spoji.
• Pájení: Pájení je proces, při kterém se pájka nanáší na spojované obrobky. Zahřívání pájky způsobí její roztavení a spojení obrobků. Na rozdíl od svařování nedochází při pájení k roztavení základního materiálu.
• Lepení: Při lepení se obrobky navzájem spojují pomocí vrstvy lepidla. Lepení je vhodné zejména pro materiály, které se obtížně svařují nebo jsou citlivé na vysoké teploty.
• Nýtování: Při nýtování se nýty nebo kolíky prostrčí spojovanými součástmi a poté se na koncích deformují nebo přivaří. Tím se vytvoří trvalé spojení.
• Mechanická spojení: Mechanická spojení zahrnují techniky, jako je šroubování, upínání nebo lisování. Tyto metody nevyžadují trvalé změny materiálu a umožňují nedestruktivní demontáž.

Příklady použití technologie spojování

• Automobilový průmysl: V automobilovém průmyslu hraje spojovací technika ústřední roli při výrobě vozidel. Svařování se používá pro montáž karoserie, zatímco lepení se používá u zasklení vozidel nebo kompozitních materiálů.
• Letecký a kosmický průmysl: Letecký průmysl vyžaduje vysoce pevné a spolehlivé spojení. Svařování a lepení se zde používá pro konstrukční díly, motory a součásti letadel.
• Elektronický průmysl: V elektronickém průmyslu se pájecí procesy používají k výrobě desek plošných spojů a elektronických součástek. Lepení se používá při montáži displejů, dotykových obrazovek a krytů.
• Lékařská technologie: Lékařská technologie používá lepidla a svařovací procesy k výrobě lékařských zařízení, implantátů a protéz. Přesné a spolehlivé spojení je zde nanejvýš důležité.
• Stavba lodí: Stavba lodí používá k výrobě lodních trupů a součástí svařovací techniky, zatímco nýtování se tradičně používá ke spojování plechů a plechů.

ALPHA LASER, přední poskytovatel řešení pro laserové svařování, představuje během veletrhu Welding and Cutting v Essenu (11. září až 15. září 2023) , který byl speciálně vyvinut pro svařování velkých a citlivých součástí. kde konvenční svařování naráží na své limity. Výkonné systémy umožňují svařovací úkoly, které byly dříve možné pouze v oblastech TIG / TIG a MIG, ale s výhodami laserového svařování.

Výhody laserového svařovacího systému ALPHA LASER 1200 W

• Vzhledem k nízkému příkonu tepla do materiálu odpadá předehřev, což šetří čas a náklady.
• Minimální deformace a praskání, umožňující svařování kritických a jemných kovů bez praskání.
• Flexibilní svařování: Systémy umožňují pulzní i kontinuální svařování v závislosti na aplikaci.

Oblasti použití 1200W laserových svařovacích systémů

Výkonné 1200W laserové svařovací systémy jsou ideální pro různé aplikace, včetně:

• Oprava hřídele
• Tvrdé opláštění drátem a práškem
• Opravy odlitků ve vodních elektrárnách
• Svařování velkých a citlivých součástí, kde je svařování TIG problematické
• S těmito systémy lze tavit dráty o průměru 1,6 mm.

Možnosti rozšíření a automatizace

Systémy ALPHA LASER 1200 W nabízejí četné možnosti rozšíření, jako jsou rotační osy, robustní rotační osy a naklápěcí otočné čočky pro rychlé umístění laserového paprsku. Software Mabotic se sadou skeneru umožňuje skenovat, programovat a svařovat složité geometrie součástí, což umožňuje automatizaci svařovacích úloh.

Inovativní systémy

Uvedení výkonných laserových svařovacích systémů ALPHA LASER 1200 W představuje důležitý krok v technologii svařování citlivých součástí. S těmito inovativními systémy mohou být náročné svařovací úkoly prováděny přesně a efektivně, přičemž se vyhnete nevýhodám konvenčních svařovacích procesů.

Pro další informace o laserových svařovacích systémech ALPHA LASER a jejich možných aplikacích navštivte náš stánek 5C10 nebo www.alphalaser.eu

Zdroj: tisková zpráva ze dne 31. července 23

Svařování TIG (svařování wolframem v inertním plynu) je proces obloukového svařování, který využívá k vytvoření svaru netavící se wolframovou elektrodu. Je to jeden z procesů svařování v inertním plynu, protože inertní plyn, obvykle argon nebo helium, se během procesu svařování používá k ochraně roztaveného kovu před reakcí s kyslíkem a dusíkem ve vzduchu.

Svařovací proces TIG

• Příprava: Svařované obrobky se nejprve očistí a přesně umístí. Pozice svaru a elektrody jsou pečlivě určeny.
• Konstrukce svářečky: Svařovací stroj je upraven dle požadavků. Nastavuje se svařovací proud, průtok plynu a další parametry.
• Wolframová elektroda a plyn: Netavící se wolframová elektroda se vloží do svařovací pistole. Inertní plyn je dodáván k ochraně svarové zóny před oxidací a kontaminací.
• Proces svařování: Svářeč zahájí oblouk přiblížením wolframové elektrody k obrobku a poté ji opět odstraní. Vytvoří se oblouk a materiál se roztaví.
• Přídavný materiál: Pokud je potřeba přídavný svařovací materiál, je ručně zaveden do svařovací zóny. Přídavek přídavného materiálu může být přesně řízen a v některých případech není nutný v závislosti na svařovacím úkolu.
• Svar: Wolframová elektroda a svarová lázeň vytvářejí svar. Kvalita švu závisí na rychlosti svařování, svařovacím proudu a přesnosti svářeče.

Vlastnosti svařování TIG

• TIG svařování umožňuje extrémně přesné a čisté svarové švy.
• Protože se wolframová elektroda netaví, není zabudována do svaru a nepřispívá k materiálu svaru.
• Použití inertního plynu jako ochrany vytváří čistou zónu svaru s minimálním rizikem kontaminace.
• Proces lze použít na různé kovy, jako je hliník, nerezová ocel, měď a nikl.
• Díky své přesnosti a kontrole vyžaduje svařování TIG určitou úroveň zkušeností a dovedností ze strany svářeče.

Aplikace svařování TIG

Svařování TIG se používá v mnoha průmyslových odvětvích, zejména pokud jsou kladeny vysoké nároky na kvalitu svařování. Příklady aplikací jsou:

• Výroba součástí letadel a kosmických lodí, kde je vyžadována vysoká pevnost a spolehlivé svary.
• Potravinářský a farmaceutický průmysl, kde jsou čisté a nekontaminované svary zásadní pro hygienu a bezpečnost.
• Výroba nerezových nádob a potrubí, kde jsou vyžadovány přesné a těsné svary.
• Kovářství a kovovýroba, kde jsou vyžadovány přesné svary pro estetické a dekorativní účely.

Přesnost a všestrannost

Díky své přesnosti a všestrannosti je svařování TIG široce používaným svařovacím procesem používaným v mnoha náročných aplikacích. Umožňuje vysoce kvalitní a odolné svary a je ceněn zkušenými svářeči v různých průmyslových odvětvích.